微濾和超濾
微濾(MF)和超濾(UF)是近幾年才大規(guī)模應用的反滲透和納濾預處理工藝。同絮凝、沉淀以及砂濾比較,其過濾的水質穩(wěn)定、設備管理比較簡單,也不會產生過濾殘渣或絮凝污泥等廢棄物。
作為預處理,微濾和超濾膜的使用可以完全去除不溶解的物質,降低顆粒物的污染風險,使得反滲透的設計水通量可以適當增加約10 – 20%。在選擇微濾和超濾作為預處理時,一定要嚴格控制藥劑的投加量、嚴格按照微濾和超濾制造商提供的設計參數設計,雖然微濾和超濾系統自動化程度高、運行操作簡單,但也同樣要做好維護工作,確保系統穩(wěn)定的運行。
保安過濾器
通過預處理的水在進入反滲透和納濾系統之前通常會設置5 μm 左右的保安過濾器,這是為了防止管路和中間水箱帶入污染物。需要注意的是保安過濾器可能會成為微生物污染的發(fā)生源,保安過濾器同樣需要定期清洗和殺菌。有廢水需要處理的單位,也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經驗的企業(yè)。
除鐵和除錳
在有的井水中含有還原態(tài)的Fe2+和Mn2+。這種水在氧化后或者當水中的氫氧根超過5 mg/L 時,Fe2+會轉變?yōu)镕e3 ,生成膠體的氫氧化物。
4 Fe(HCO3)2 + O2 + H2O → 4 Fe(OH)3 + 8 CO2
鐵比錳更容易造成反滲透和納濾膜的污染。用反滲透系統來處理這樣的水時,重要的是不要接觸空氣。在進入反滲透裝置前對原水進行氧化,然后使用過濾器脫除,也可以防止鐵和錳帶來的污染。
膜劣化的防止
膜的劣化,主要是受物理或化學作用發(fā)生不可逆的細微構造或分子構造變化,導致膜性能下降的現象。
物理劣化:已知物理劣化的顯著事例是從水泵發(fā)出的超聲波會造成膜破損(脫鹽率下降),超過允許的壓力或超過上限溫度(45℃)的運行,也都會造成膜劣化導致水通量下降。
化學劣化:是指反滲透和納濾膜受氧化劑影響,芳香聚酰胺的聚合鏈被切斷,或者因過量酸、堿等藥劑清洗,導致膜分離性能的衰減。
醋酸纖維素反滲透膜會受到來自細菌分解影響導致高分子聚合鏈斷裂,進而導致脫鹽率下降。
反滲透進水的水質允許值檢查表
導致膜污染的指標 |
允許值 |
解決方法 |
懸浮物等 |
濁度 |
< 1 NTU |
過濾,絮凝沉淀,微濾,超濾 |
SDI 15 |
< 5.0 |
N/A |
顆粒物 |
< 100個/ml |
過濾,絮凝沉淀,微濾,超濾 |
微生物 |
< 1個/ml |
殺菌,微濾,超濾 |
金屬氧化物 |
鐵,Fe 3+ |
< 50μg/L |
氧化+沉淀或過濾 |
錳,Mn |
< 50μg/L |
使用分散劑 |
結垢物質 |
CaCO 3 |
LSI<0 |
回收率,pH值,阻垢劑 |
CaSO 4 |
< 230% |
回收率,阻垢劑 |
BaSO 4 |
< 6 000% |
回收率,阻垢劑 |
SrSO 4 |
< 800% |
回收率,阻垢劑 |
CaF 2 |
濃水< 1.7 mg/L |
回收率 |
Ca 3 (PO 4 ) 2 |
濃水側濃度不能超過溶解度 |
回收率 |
SiO 2 |
< 100 % |
回收率 |
有機物3 |
油 |
0 |
氣浮、吸附 |
TOC |
< 10 mg/L |
活性炭 ,過濾,吸附樹脂 |
COD |
< 10 mg/L |
活性炭 ,過濾,吸附樹脂 |
BOD |
< 5 mg/L |
活性炭 ,過濾,吸附樹脂 |
導致膜劣化的指標 |
允許值 |
去除方法 |
pH值4 |
3 – 10 |
加入酸或堿調節(jié) |
溫度 |
5 – 45℃ |
換熱器 |
氧化劑 |
余氯 |
< 0.1 mg/L |
還原劑, 活性炭 吸附 |
臭氧 |
0 |
其他 |
0 |
表面活性劑 |
選擇陽離子或兩性表面活性劑時要注意 |
酒精 |
< 10% |
N/A |
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